MKP analýza nárazovej skúšky modelu osobného automobilu zo stavebnice LEGO®
Loading...
Date
Authors
Barančoková, Zoja
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Táto diplomová práca sa zaoberá tvorbou MKP analýzy nárazovej skúšky modelu LEGO® Ferrari 812 Competizione. Pri analyzovaní nárazových skúšok reálnych vozidiel, do výpočtu vstupuje veľké množstvo parametrov. LEGO® modely ponúkajú možnosť analyzovať tento jav s menším počtom vstupných parametrov a vytvoriť simuláciu nárazovej skúšky, ktorá sa bude zhodovať s reálnym rozpojením modelu pri náraze. Prvým krokom bola tvorba a diskretizácia CAD modelov jednotlivých LEGO® kociek, z ktorých je LEGO® model zložený. Najdôležitejšou časťou bola definícia parametrov normálovej a šmykovej sily zlyhania v karte kontaktu *CONTACT_TIEBREAK_NODES_ONLY, zabezpečujúci rozpojenie LEGO® kociek pri simulácii nárazu, ktorá bola realizovaná v programe LS-DYNA. Zároveň boli vykonané experimentálne merania veľkostí zaťažujúcich síl, ktoré sú potrebné na rozpojenie dvojice LEGO® kociek, pre najpoužívanejšie typy kontaktov, nachádzajúcich sa v zvolenom LEGO® modeli. Výsledky simulácii nárazovej skúšky boli porovnané so sériou reálnych nárazov, ktoré boli vykonané rovnomerne zrýchleným pohybom opotrebovaného a nového LEGO® modelu po naklonenej rovine zo vzdialeností 1 m a 1,6 m od nárazovej bariéry. Po porovnaní výsledkov bolo nutné parametre zlyhania modifikovať, aby sa docielila presnejšia zhoda v rozpojení MKP modelu s reálnym LEGO® modelom.
This master’s thesis deals with a FEA crash test of a LEGO® Ferrari 812 Competizione model. There are many parameters that must be considered in the calculation of FEA crash test of vehicles. LEGO® models offer the possibility to analyse this phenomenon with a lower number of input variables and create FEA crash test in which the disconnection of the LEGO® brick will be the same as in real-life crash test. The first step was the creation and discretization of CAD models of individual LEGO® bricks from which the LEGO® model is composed. The most important part was the definition of normal and shear failure forces in contact card *CONTACT_TIEBREAK_NODES_ONLY, ensuring the disconnection of the LEGO® bricks during simulation of crash test, which was implemented in LS-DYNA software. Additionally, experimental measurements were taking place to measure the loading forces which are needed to disconnect two LEGO® bricks. For this experiment were chosen the most used types of contact of the LEGO® bricks which are found in selected LEGO® model. Results of FEA crash tests were compared with a series of real-life crash tests that were done by accelerated linear motion of used and new LEGO® models. The accelerated linear motion was achieved by putting the model on a tilted surface, 1 m, and 1,6 m from the crash barrier. After comparing the results, the parameters of contact failure had to be modified to ensure a closer match of LEGO® bricks disconnection between FEA crash test and real-life crash test.
This master’s thesis deals with a FEA crash test of a LEGO® Ferrari 812 Competizione model. There are many parameters that must be considered in the calculation of FEA crash test of vehicles. LEGO® models offer the possibility to analyse this phenomenon with a lower number of input variables and create FEA crash test in which the disconnection of the LEGO® brick will be the same as in real-life crash test. The first step was the creation and discretization of CAD models of individual LEGO® bricks from which the LEGO® model is composed. The most important part was the definition of normal and shear failure forces in contact card *CONTACT_TIEBREAK_NODES_ONLY, ensuring the disconnection of the LEGO® bricks during simulation of crash test, which was implemented in LS-DYNA software. Additionally, experimental measurements were taking place to measure the loading forces which are needed to disconnect two LEGO® bricks. For this experiment were chosen the most used types of contact of the LEGO® bricks which are found in selected LEGO® model. Results of FEA crash tests were compared with a series of real-life crash tests that were done by accelerated linear motion of used and new LEGO® models. The accelerated linear motion was achieved by putting the model on a tilted surface, 1 m, and 1,6 m from the crash barrier. After comparing the results, the parameters of contact failure had to be modified to ensure a closer match of LEGO® bricks disconnection between FEA crash test and real-life crash test.
Description
Citation
BARANČOKOVÁ, Z. MKP analýza nárazovej skúšky modelu osobného automobilu zo stavebnice LEGO® [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
bez specializace
Comittee
Ing. Jan Klimeš (člen)
Ing. Adam Vondrák, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Šopík (člen)
Ing. Petr Škara (člen)
prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D. (místopředseda)
Date of acceptance
2024-06-18
Defence
Študentka oboznámila komisiu s výsledkami záverečnej práce. Následne odpovedala na otázky oponenta.
Otázky oponenta:
1) Je možné na základě dosažených výsledků sledovat nějaký rozdíl v chování kostiček dle jejich velikosti?
Hodnotenie: Zodpovedané
2) Prosím o analýzu výsledné simulace nejen v době nárazu, ale i po nárazu.
Hodnotenie: Zodpovedané
3) V práci uvádíte, že zadní část vozidla se chová stejně při nastavení nových a původních parametrů kontaktu, jaké další kroky navrhujete pro zlepšení chování výpočtového modelu?
Hodnotenie: Zodpovedané
Ďalšie otázky položené komisiou:
1) Akým spôsobom ste vyberala kocky ktoré boli podrebené meraniu?
Hodnotenie: Zodpovedané
2) Akým spôsobom určíte počet opakovaní experimentu?
Hodnotenie: Zodpovedané
3) Existovala nejaká metodika na určenie parametrovo modelu?
Hodnotenie: Čiastočne zodpovedané
4) Aká je ideálna veľkosť elementu?
Hodnotenie: Zodpovedané
5) Sú vhodnejšie tetra alebo hexa elementy?
Hodnotenie: Zodpovedané
6) Aká výpočetná technika bola použitá?
Hodnotenie: Zodpovedané
7) Ako bola zmeraná rýchlosť vozidla?
Hodnotenie: Zodpovedané
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení